纳米技术在食品科学工程中的应用论文_孙昌梅,王欣

纳米技术在食品科学工程中的应用论文_孙昌梅,王欣

山东日照 276800

摘要:纳米技术是一门研究纳米材料的特性及其应用的新学科,已经迅速发展成为21世纪三大支柱科学领域之一。纳米技术具备促进包括食品行业在内的传统工业快速发展的巨大潜力。

关键词:纳米技术;食品科学;应用

1 纳米技术

自从上个世纪90年代出现纳米技术后,在纳米技术领域的新概念、新名词、新材料不断涌现,使得人们对纳米技术的理解不够透彻,对其研究也处于初级阶段。其实,纳米技术是一门基础研究与应用研究多学科交叉的科学,不管是在原子、分子或者是在超分子角度上对其分析,纳米技术都堪称是一项新的、空前的技术创新,对今后物理学的发展起着重要作用。纳米技术的目标主要是根据纳米结构所具有的特性和功能,结合人们的需求,对材料进行加工,并制造具有特定功能的产品,给人们带来全新的技术革命。此外,在设计过程中在原子、分子的水平上运用纳米技术进行材料设计,进而制造出具有全新性质和各种功能的材料,从而满足人们日益增长的生活需求。此外,纳米材料因其尺寸上的微观性(1~100纳米),由于材料的微观粒子足够小,从而表现出特殊的热学、力学、物理与化学性能,并具备特殊的功能,是功能材料制备的首选,由此可见,纳米材料具有优异的表面效应、晶粒尺寸小、体积效应和量子尺寸效应优良,使得纳米材料与通过纳米技术制备的工艺已经广泛应用于食品、材料制备、化工生产、医学以及生物工程等各种领域,不仅给人们带来巨大的效益,还会对各学科领域的发展产生深远的影响与变革。

2 纳米食品的概述

所谓纳米食品,指的是在食品加工、生产或包装过程中采用了纳米技术手段的食品。但是,纳米食品不仅仅是采用纳米技术将食品的尺寸加工至纳米级别,也涉及到通过纳米技术对食品进行了改造从而改变食品性能的食品。从而使经过纳米技术加工的食品在营养、吸收等方面会很大的提高,在这方面应用最广泛主要有维生素制剂、钙、硒等矿物质制剂、豆奶与纳米添加营养素的钙奶茶等。但是,由于人们对纳米技术研究的局限性决定了纳米食品也存在一些问题,从而使得纳米食品的安全日益受到人们的关注。因为,在纳米食品生产过程中主要采用球磨法使食品的尺寸变小而达到纳米级别,从而不可避免地产生粉料污染,同时,纳米技术给食品所带来的危害与不利影响等,目前我们还无法预测,难以判断纳米材料是否对人体有害。目前,我国乃至国际上的纳米食品行业还没有形成一个统一的、有效的标准,无法对纳米食品进行安全性评价,也不利于食品健康的管理与监控。此外,据研究部分纳米食品存在一些有害成分,采用球磨法对食品进行加工,所制备得到的纳米粉末更容易进入细胞甚至细胞核内,进而对人体所产生的危害也没有研究清楚。

3 纳米技术在食品科学中的应用

3.1 储藏保鲜。蔬菜和水果是我国居民每日膳食组成中的主要部分,包含大量的维生素、无机盐和膳食纤维,并且脂肪和蛋白质含量很低。科学领域始终十分重视用新型的科学技术,对蔬菜水果进行尽可能长时间的保鲜。目前,常常使用的储藏保鲜技术为冷藏保鲜、防腐剂保鲜、臭氧保鲜等,但由于上述技术均受不同限制因素的影响,普及率比较低。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比较来看,纳米材料本身具有抗菌杀毒、低透视、低透氧等功效,并能阻隔二氧化碳、吸收紫外线,自洁能力与阻隔性都比较强,这些优势都使得纳米材料的应用十分方便。

3.2 食品包装。食品包装的主要功能是起到缓冲和阻隔作用,防止外界空气、细菌、水分等成分进入包装袋内与食品发生反应,影响食品质量。另外,能确保食品在运输和保存过程中不受外力的挤压、振动和变形。目前,食品包装材料使用最多的是天然可再生材料,比如多糖类、脂类、蛋白质类。但以上材料的特点各不相同,也存在各项应用缺陷,而纳米材料能很好地解决这些问题,在食品包装过程中添加定量的纳米颗粒有助于提高包装材料的性能,更能保证食品的安全性。纳米材料已广泛应用在饮料、奶制品、蔬菜水果等产品的包装上,相较于可再生材料,纳米材料在稳定性、抗菌性、可塑性等方面都表现得比较好。同时,冰箱制造业也应用了纳米技术,运用纳米技术能够生产出抗菌性的冰箱,更好地满足人们的生活需要。

3.3 食品安全监测。食品安全监测是食品安全里极其重要的一项,检测过程主要是依靠大型仪器,比如气象色谱、色谱-串联质谱。虽然检测效果准确、可靠,但仪器的应用成本却非常高,检测周期也比较长。所以,还需要一定的改善。当前,纳米生物传感器技术在食品检测领域也发挥了十分重要的作用。由于纳米材料自身能灵敏检测出目标化合物的性能,并且结果准确度高,有简单、高效、低投入等多重优势,常常应用于食品安全监测的纳米材料有碳纳米管、石墨烯等,在检测效果上都有很好的表现。

3.4 纳米功能食品。随着社会经济的不断发展和城市生活节奏的加快,亚健康人员的比例越来越高,人们也逐渐意识到了这个问题,对健康功能食品的关注与需求也越来越高。研究结果表明,功能成分的稳定程度、存在形式和使用方法等,对功能产品的实际效果有很大的影响。虽然功能成分能够添加到食品中,但其对温度、空气等外界环境十分敏感,而且水溶性比较差,在一定程度上大大影响了功能食品的气味、质感、颜色等。某些功能食品在消化过程中不容易被吸收,补充营养的效果就会比较差。

4 结语

纳米技术在食品科学领域有多项重要作用,为我们的生活带来了很大的便利,但由于纳米材料的发展历程还不够长,我们对其研究还不够透彻,纳米技术也存在一些不能忽视的问题和缺点。随着学者们不断探索研究纳米技术,纳米技术一定会在不久的将来掀起一场食品科学的革命风暴,带来更多发展的可能和经济收益,为人们的生活提供更优质的服务。

参考文献:

[1]吕东,周小虎.纳米技术在食品科学工程中的应用[J].食品安全导刊,2016,12:131.

[2]王雅立,孙中琦,庞杰.纳米技术在食品科学中的应用研究[J].安徽农学通报,2014,10:20-22.

[3]陈月玲.纳米技术在食品科学上的应用与研究进展[J].农产品加工(创新版),2011,08:76-80.

作者简介:

1孙昌梅 身份证号码:37112119871010xxxx

2王 欣 身份证号码:37110219880516xxxx

论文作者:孙昌梅,王欣

论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/4

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

纳米技术在食品科学工程中的应用论文_孙昌梅,王欣
下载Doc文档

猜你喜欢